Книга Сотовые сети радиосвязи с подвижными объектами

Название: Сотовые сети радиосвязи с подвижными объектами
Автор: Сукачёв Э.А.
Страниц: 256
Формат: PDF
Размер: 25.2 Мб
Качество: Нормальное
Язык: Русский
Год издания: 2013
Излагаются принципы построения и функционирования сетей связи с подвижными объектами при использовании сотовой структуры зоны покрытия. Рассматриваются основы организации многостанционного доступа с различными видами разделения сигналов.
Приводятся технические характеристики цифровых стандартов систем подвижной радиосвязи, получивших широкое признание в мировой практике.
Исследуются различные модели распространения радиоволн вблизи поверхности земли, которые используются для расчетов уровня сигнала на входе приемников базовых и мобильных станций. Большое внимание уделяется вопросам анализа внутрисистемных помех и методам их уменьшения. Приводятся расчетные формулы для определения отношения сигнал/помеха в любой точке соты, а также для контроля степени изменения этого отношения при перемещении мобильной станции в пределах соты.
Впервые в систематизированном виде изложены основы геометрии сотовых структур. С позиции теории массового обслуживания рассмотрены элементы проектирования сотовых сетей подвижной радиосвязи.
Теоретический материал иллюстрируется большим количеством числовых примеров.
При подготовке данного пособия основное внимание было направлено на доступность представления разнообразного и сложного материала.
Учебное пособие предназначено для студентов старших курсов, аспирантов и специалистов в области проектирования, разворачивания и тестирования сотовых сетей радиосвязи с подвижными объектами.
Содержание
Предисловие 6
Введение 8
Глава 1. Основы организации сотовых сетей подвижной радиосвязи 10
1.1. Роль сотовой структуры в повышении эффективности использования частотного ресурса 10
1.2. Функциональная схема системы связи с подвижными объектами 12
1.3. Алгоритмы функционирования подсистем сотовой сети 14
1.4. Методы организации многостанционного доступа к ресурсам сети подвижной радиосвязи 18
1.5. Семиуровневая модель взаимодействия открытых систем 23
Глава 2. Цифровые системы сотовой подвижной радиосвязи с МДВР 27
2.1. Технические характеристики основных стандартов мобильной радиосвязи МДВР 27
2.2. Структура временных кадров в стандарте GSM 29
2.3. Организация физических и логических каналов в стандарте GSM. 34
2.4. Кодирование речевых сигналов в мобильных системах радиосвязи. 38
2.5. Кодирование речи в стандарте GSM 41
2.6. Канальное кодирование в стандарте GSM 45
2.7. Перемежение и формирование TDMA-кадра 47
Глава 3. Методы модуляции в цифровых системах мобильной радиосвязи 50
3.1. Общие сведения о спектрально-эффективных методах модуляции 50
3.2. M-ичные системы фазовой модуляции 63
3.3. Вероятность ошибки в M-ичных системах фазовой модуляции 67
3.4. Особенности систем передачи с квадратурной модуляцией 70
3.5. ?/4-квадратурная относительная фазовая модуляция 74
3.6. Частотная модуляция с минимальным сдвигом MSK 80
3.7. Гауссовская частотная модуляция с минимальным сдвигом GMSK 87
Глава 4. Особенности использования принципов МДКР в сотовых сетях подвижной радиосвязи 91
4.1. Системы связи с ортогональными сигналами 91
4.2. Корреляционный анализ сигналов 95
4.3. Кодовые последовательности и их корреляционные свойства 102
4.4. Прямое расширение спектра цифрового сигнала 105
4.5. Технология RAKE как метод борьбы с многолучевостью 111
4.6. Основные технические характеристики стандарта cdmaOne 113
4.6.1. Структура прямого канала (downlink) 115
4.6.2. Структура обратного канала (uplink) 121
4.7. Расчет числа пользователей в ССПР с кодовым разделением каналов 125
Глава 5. Геометрия сотовых структур 129
5.1. Косоугольная система координат 129
5.2. Взаимосвязь прямоугольной и косоугольной систем координат 131
5.3. Понятие защитного интервала в сотовых сетях 133
5.4. Уравнение прямой линии в косоугольной системе координат 136
5.5. Аналитическое описание траектории подвижного объекта в косоугольной системе координат 138
5.6. Построение фрагментов плоской регулярной гексагональной решетки 140
Глава 6. Особенности распространения радиоволн при связи с подвижными объектами 145
6.1. Распространение радиоволн в свободном пространстве 145
6.2. Первое уравнение передачи 147
6.3. Распространение радиоволн с учетом влияния земли. Двухлучевая модель 150
6.4. Расчет мощности сигнала на входе приемника 155
6.5. Эмпирические формулы для расчета уровня сигнала 157
Глава 7. Распространение радиоволн в условиях городской застройки
7.1. Медленные и быстрые замирания на трассе 160
7.2. Статистические характеристики медленных замираний 163
7.3. Статистические характеристики быстрых замираний 170
7.4. Определение радиуса зоны уверенного приема 174
Глава 8. Антенны базовых станций сотовой сети 177
8.1. Основные типы антенн 177
8.2. Линейные антенные решетки с равноамплитудным и синфазным возбуждением 181
8.3. Линейные антенные решетки с равноамплитудным возбуждением и линейным изменением фазы 186
8.4. Плоская антенная решетка 187
8.5. Плоская антенная решетка с направленными излучателями 190
Глава 9. Внутрисистемные помехи в сотовых сетях мобильной связи 198
9.1. Взаимные помехи на совпадающих частотах 198
9.2. Расчет отношения сигнал/помеха на входе приемника МС при использовании двухлучевой модели распространения радиоволн 200
9.3. Динамика помеховой обстановки при движении МС в пределах соты 203
9.4. Расчет внутрисистемных помех при использовании модели Окамуры-Хаты 206
9.5. Влияние характеристик антенны БС на энергетический потенциал нисходящей линии 207
Глава 10. Элементы проектирования сотовых сетей подвижной радиосвязи 214
10.1. Сеть подвижной радиосвязи
как система массового обслуживания 214
10.2. Модель системы сотовой связи с отказами 218
10.3. Расчет интенсивности нагрузки в зоне обслуживания 221
10.4. Эффективность сотовых сетей подвижной радиосвязи 223
10.5. Влияние секторизации сот на эффективность системы 226
Заключение 232
Литература 233
Приложение А. Список распространенных аббревиатур в области техники связи 235
Приложение Б. Таблицы вероятностей потерь на полнодоступном пучке линий 246
Приложение В. Таблица Q-функции 250